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Verfahren zur Herstellung von Kautschukgegenständen.
Es sind bereits Verfahren zur Herstellung von Kautschukgegenständen durch Tauchen von Formkörpern in Latex oder durch Bestreichen der Formkörper mit Latex bekannt. Damit sich an den Formkörpern ein konsistenter Kautschukfilm bildet, hat man dem Latex koagulierende Stoffe, wie Zement, Gips u. dgl., in möglichst fein verteilter Form beigemengt. Gleichzeitig wurden die verwendeten Formkörper aus porösen Massen aufgebaut, die zufolge ihrer Kapillarwirkung der anhaftenden Latexschicht Wasser entzogen.
Um insbesondere die Herstellung der Kautschukgegenstände durch einen Taueh- vorgang zu erleichtern, hat man dem Latex sogenannte"Dormant"-Koagulatoren beigemengt, die im kalten Zustande nicht wirksam sind, so dass sie die in einem Gefäss befindliche Latexmasse nicht koagulieren, aber in der Umgebung des heissen Formkörpers koagulierend auf den Latex einwirken. Das beschriebene Verfahren hat wesentliche Nachteile.
Einerseits enthalten die danach hergestellten fertigen Kautschukgegenstände die dem Latex beigemischten koagulierenden Stoffe, die auch durch umständliche Auswaschprozesse nicht vollständig aus dem Kautschuk entfernt werden können und die ein rascheres Altern des Kautschuks bedingen, anderseits ziehen die porösen Formkörper nicht nur das im Latex enthaltene Wasser in ihre Poren ein, sondern auch Latexteile sowie die im Latex enthaltenen Nichtkautschukbestandteile, wodurch das Abtrennen der Kautschukgegenstände von den Formen erschwert wird und auch die Poren der Formkörper verlegt werden, so dass diese nach kurzem Gebrauch nicht mehr benutzt werden können.
Werden solche Formen öfters hintereinander verwendet, so ändert sich die Dicke der niedergeschlagenen Kautschukschicht mit zunehmender Verstopfung der Poren im Formkörper, und man erhält ungleichmässige Kautschukprodukte.
Ein weiteres bekanntes Verfahren zur unmittelbaren Herstellung von Kautschukgegenständen aus Latex besteht darin, dass Formen, die an ihrer Oberfläche mit einem hydrophilen Gelüberzug aus Gelatine oder Agar-Agar versehen sind, in Latex getaucht werden, wobei dem Gelüberzug koagulierend wirkende Stoffe, wie Calzium, Magnesium od. dgl., beigemengt werden. Während der Gelüberzug eine teilweise Entwässerung des Latex herbeiführt, diffundieren die Koagulatoren aus dem Überzug in die angrenzenden Schichten des Latex und koagulieren denselben.
Man erhält also auch bei diesem Verfahren kein reines Kautschukprodukt, sondern muss eine Durchsetzung desselben mit den koagulierenden Stoffen in Kauf nehmen. Überdies kann der Überzug (so wie auch die porösen Formen beim vorher beschriebenen Verfahren) dem Latex nicht genügend Wasser entziehen, vor allem aber eignen sich Gele deshalb nicht als wasserentziehende Überzüge auf dem Formkörper, weil sie bei stärkerer Wasseraufnahme und insbesondere bei nachfolgender Erwärmung im Trockenofen in Lösung gehen bzw. sich verflüssigen und dabei mit der angrenzenden Latexschicht verschmelzen.
Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der angeführten Verfahren auszuschalten, zugleich den Arbeitsprozess bei der Herstellung von Kautschukgegenständen zu vereinfachen und damit die Herstellungskosten zu vermindern, vor allem aber die Qualität der hergestellten Ware zu verbessern. Im wesentlichen besteht das erfindungsgemässe Verfahren darin, dass die Formkörper, die zur Herstellung von Kautschukgegenständen in Latex getaucht oder mit diesem umgossen, bespritzt bzw. bestrichen werden, vorher mit einem stark hydrophilen Material überzogen werden, das in kolloidalem Zustand auf die Formkörper aufgebracht wird, vollständig trocken und schwer löslich, durch Wärme nicht verflüssigbar, jedoch stark quellfähig ist, und das sich gegenüber Latex stabilisierend, zumindest aber chemisch indifferent verhält und erst durch den starken Wasserentzug koagulierend wirkt.
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Die beim neuen Verfahren verwendeten Formen können aus den verschiedensten Materialien aufgebaut sein und daher im Bedarfsfalle auf äusserst billige Weise hergestellt werden. Es eignen sich z. B. Materialien, wie Glas, Porzellan in glasiertem oder unglasiertem Zustande, Eisen, Aluminium, Holz, Gips, Papierbrei bzw. sogenanntes Ganzzeug, Pappendeckel u. dgl. Es braucht kein Wert daraufgelegt zu werden, dass die Formen eine poröse Oberfläche haben, im Gegenteil, glatte Formen sind eher zu bevorzugen, weil sie eine glattere Oberfläche der Kautschukgegenstände bedingen.
Als Stoffe zur Herstellung der Überzüge auf den Formkörpern können auch verschiedene Materialien organischer und anorganischer Natur verwendet werden, doch müssen sie sich im Zustande kolloidaler
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Stoff besteht, der zufolge seiner chemischen Eigenschaften stabilisierend, d. h. Koagulation verhindernd auf den Latex einwirkt. Die anorganischen Stoffe müssen stark wasserabsorbierend sein, sie sollen also das Wasser nicht nur-infolge einer gewissen kapillaren Wirkung an sich ziehen, sondern-unter starker Wasseraufnahme aufquellen. Bei den zur Anwendung gelangenden organischen Stoffen muss überdies noch darauf geachtet werden, dass sie in Wasser schwer löslich und insbesondere bei nachfolgender Erhitzung nicht verflüssigbar sind.
Die Wirkung des erfindungsgemäss hergestellten Überzuges auf die angrenzenden Latexschiehten ist eine ähnliche, wie wenn das Wasser aus dem Latex verdampft wird, bis ein fester Kautschukrückstand zurückbleibt.
Von den anorganischen Stoffen, die sich besonders zur Erzeugung von Überzügen auf Formkörpern eignen, seien stark hydrophile kolloidale Tone angeführt, die unter den Namen Bentonit, Wilkinit, Ardmorit u. dgl. im Handel sind. Die genannten Tone sind durch ein besonders starkes Wasserabsorbions-und Quellvermögen ausgezeichnet und sind gegen Kautschuklatex hochgradig inert. Eine sehr geeignete Mischung zur Herstellung der Überzüge erhält man, wenn man 140 Gewichtsteile Wasser mit 13 Gewichtsteilen Bentonit vermengt.
Organische Stoffe, die zur Herstellung der Formkörperüberzüge verwendbar sind, sind z. B.
Pflanzenschleim aus Karagheenmoos und Methylzellulose. Natürlich können die verschiedenen genannten Überzugsmaterialien organischer und anorganischer Art nach Bedarf miteinander vermischt werden.
So bekommt man eine Kombination, die ein ausgezeichnetes Dehydrans ist und die das Abstreifen der fertigen Kautschukgegenstände von den Formen besonders erleichtert, wenn man 28 Teile Wasser mit einem Teil Bentonit und 6 Teilen einer 3% igen Losung von Pflanzenschleim aus Karagheenmoos innig vermischt, diese Mischung auf die Formen aufträgt und auf diesen vollständig trocknet. An Stelle des Bentonits kann auch wasserabsorbierender Chinaton in Verhältniswerten von ungefähr 3 bis 6 Teilen verwendet werden. Um die Formkörper mit einer hinreichenden entwässernden Schichte zu bedecken, genügen sehr geringe Mengen des dehydratisierenden Stoffes. Es reichen z.
B. 453 g Pflanzenschleim aus Karagheenmoos aus, um eine Formoberfläche von 929 m2 mit einem Überzug zu bekleiden, der die Abscheidung eines Kautsehukfilms von mindestens 0'127 cm Dicke über der ganzen Fläche zulässt.
Die Art der Aufbringung des Überzuges auf die Formkörper ist sehr mannigfaltig. So kann das Überzugsmaterial in Form eines Trockenpulvers auf die Formkörper aufgestäubt werden. Eine andere Methode der Aufbringung des Überzuges besteht darin, dass das Überzugsmaterial in Form einer wässerigen Schlemme oder Paste auf den Formkörper aufgestrichen und dann getrocknet wird. Schliesslich kann man die Formkörper auch in eine flüssige Dispersion des Überzugsmaterials eintauchen und hierauf trocknen. Auf die zuletzt angegebene Weise werden besonders glatte, gleichförmige und gut haftende Überzüge erhalten. Sind die Formen auf die beschriebene Art vorbehandelt, so dass sie mit einem vollständig trockenen dehydratisierenden Überzug versehen sind, so wird auf ihre Oberfläche ein Latexfilm aufgebracht.
Dies kann durch Aufsprühen oder Aufstreichen der Latexmasse oder durch Eingiessen derselben in den Hohlraum der Form bei Hohlformen erfolgen, doch ist der einfachste Weg der, den Hohlkörper in die Latexmasse einzutauchen. Je nach Art des Latexbades und je nach der Dicke des abzuscheidenden Latexfilms wird der Formkörper kürzere oder längere Zeit in das Bad gehalten und dann langsam herausgezogen. Die Wirkung der entwässernden Schicht auf den ihn umgebenden Latex ist so rasch, dass dieser beim Herausziehen der Form nicht mehr ablaufen oder absacken kann, wie es der Fall sein würde, wenn eine Form mit glatter Oberfläche unter denselben Bedingungen ohne Überzugsschicht in Latex eingetaucht und aus diesem wieder herausgezogen würde.
Den innersten Schichten des Latexfilms wird nämlich sofort Wasser entzogen, so dass sie etwas verfestigt werden und am Formkörper haften bleiben. Nach dem Herausnehmen der Formkörper aus dem Latexbad werden diese durch einige Zeit in der Luft gehalten, um den Latexfilm noch weiter der entwässernden Wirkung des Form- überzuges auszusetzen. Will man. Kautschukgegenstände mit grösserer Schichtstärke erzeugen oder diese aus Latexschiehten verschiedener Art (z.
B. verschiedener Farben) zusammensetzen, so wird der Tauch-. und Trockenvorgang ein-oder mehrmals, wiederholt, wobei darauf zu achten ist, dass der Formkörper stets neuerdings in den Latex getaucht wird, solange der Latexfilm am Formkörper noch nicht völlig erstarrt ist, damit die entwässernde Schicht durch die inneren teilweise entwässerten Latexschichten auf die neu aufgebrachte äussere Schichte ungehindert einwirken kann. Für die hiebei in Betracht kommenden Zeiten sollen nachstehend an Hand eines Beispieles Anhaltspunkte gegeben werden.
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Process for the manufacture of rubber articles.
Processes for the production of rubber articles by dipping moldings in latex or by coating the moldings with latex are already known. So that a consistent rubber film forms on the molded bodies, the latex coagulating substances, such as cement, plaster of paris, etc. Like., added in as finely divided form as possible. At the same time, the moldings used were built up from porous masses which, due to their capillary action, drew water from the adhering latex layer.
In order to facilitate the manufacture of the rubber objects by a thawing process, so-called "dormant" coagulators have been added to the latex, which are not effective when cold, so that they do not coagulate the latex compound in a vessel, but in the environment of the hot molding have a coagulating effect on the latex. The method described has significant disadvantages.
On the one hand, the finished rubber objects produced afterwards contain the coagulating substances added to the latex, which cannot be completely removed from the rubber even by laborious washing processes and which cause the rubber to age more quickly; on the other hand, the porous molded bodies not only draw the water contained in the latex into them Pores, but also latex parts and the non-rubber components contained in the latex, which makes it difficult to separate the rubber objects from the molds and also obstructs the pores of the molded bodies so that they can no longer be used after a short period of use.
If such molds are often used one after the other, the thickness of the deposited rubber layer changes as the pores in the molded body become more clogged, and uneven rubber products are obtained.
Another known method for the direct production of rubber articles from latex consists in dipping molds, which are provided on their surface with a hydrophilic gel coating of gelatine or agar-agar, in latex, with the gel coating coagulating substances such as calcium, magnesium or the like., are added. While the gel coating causes partial dehydration of the latex, the coagulators diffuse from the coating into the adjacent layers of the latex and coagulate them.
With this method, too, one does not obtain a pure rubber product, but has to accept that the coagulating substances penetrate it. In addition, the coating (as well as the porous forms in the process described above) cannot remove enough water from the latex, but above all gels are not suitable as dehydrating coatings on the molded body because they absorb more water and especially when subsequently heated in a drying oven go into solution or liquefy and thereby fuse with the adjacent latex layer.
The aim of the invention is to eliminate the disadvantages of the methods mentioned, at the same time to simplify the work process in the manufacture of rubber objects and thus to reduce the manufacturing costs, but above all to improve the quality of the goods manufactured. Essentially, the process according to the invention consists in that the moldings, which are dipped in latex or poured around with this, sprayed or coated in latex, are previously coated with a highly hydrophilic material which is applied to the moldings in a colloidal state, completely dry and sparingly soluble, not liquefiable by heat, but strongly swellable, and which has a stabilizing, but at least chemically indifferent, behavior towards latex and only has a coagulating effect due to the strong dehydration.
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The molds used in the new process can be constructed from a wide variety of materials and can therefore be produced in an extremely cheap way if necessary. There are z. B. materials such as glass, porcelain in glazed or unglazed condition, iron, aluminum, wood, plaster of paris, paper pulp or so-called whole items, cardboard lids and. The like. It is not necessary to emphasize that the molds have a porous surface, on the contrary, smooth shapes are more preferable because they cause the rubber articles to have a smoother surface.
Various materials of organic and inorganic nature can also be used as substances for producing the coatings on the molded bodies, but they must be colloidal
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There is a substance which, according to its chemical properties, is stabilizing, i.e. H. Prevents coagulation from acting on the latex. The inorganic substances must be highly water-absorbent, so they should not only attract the water - as a result of a certain capillary action, but - swell up with strong water absorption. In the case of the organic substances used, it must also be ensured that they are sparingly soluble in water and, in particular, cannot be liquefied when subsequently heated.
The effect of the coating produced according to the invention on the adjacent latex layers is similar to that when the water is evaporated from the latex until a solid rubber residue remains.
Of the inorganic substances that are particularly suitable for producing coatings on moldings, strongly hydrophilic colloidal clays are mentioned, which are known under the names bentonite, wilkinite, ardmorite and the like. Like. Are in trade. The clays mentioned are distinguished by a particularly strong water absorption and swelling capacity and are highly inert to rubber latex. A very suitable mixture for producing the coatings is obtained when 140 parts by weight of water are mixed with 13 parts by weight of bentonite.
Organic substances which can be used for the production of the molded body coatings are, for. B.
Plant slime made from karagheen moss and methyl cellulose. Of course, the various coating materials mentioned, organic and inorganic, can be mixed with one another as required.
So you get a combination that is an excellent dehydrans and which makes it easier to remove the finished rubber objects from the molds if you mix 28 parts of water with one part of bentonite and 6 parts of a 3% solution of phlegm from karagheen moss, this mixture applies to the molds and dries completely on them. In place of the bentonite, water-absorbent china clay can also be used in proportions of approximately 3 to 6 parts. In order to cover the moldings with a sufficient dehydrating layer, very small amounts of the dehydrating substance are sufficient. It is enough z.
B. 453 g of Karagheenmoos plant slime to clothe a mold surface of 929 m2 with a coating that allows the deposition of a chewing film of at least 0'127 cm thick over the entire surface.
The manner in which the coating is applied to the molded body is very varied. In this way, the coating material can be dusted onto the shaped bodies in the form of a dry powder. Another method of applying the coating consists in brushing the coating material in the form of an aqueous slurry or paste onto the molding and then drying it. Finally, the shaped bodies can also be immersed in a liquid dispersion of the coating material and then dried. In the last-mentioned manner, particularly smooth, uniform and well-adhering coatings are obtained. If the molds have been pretreated in the manner described so that they are provided with a completely dry, dehydrating coating, a latex film is applied to their surface.
This can be done by spraying or brushing on the latex compound or by pouring it into the cavity of the mold in the case of hollow molds, but the simplest way is to immerse the hollow body in the latex compound. Depending on the type of latex bath and depending on the thickness of the latex film to be deposited, the molded body is held in the bath for a shorter or longer period and then slowly pulled out. The effect of the draining layer on the latex surrounding it is so rapid that it can no longer drain or sag when the mold is pulled out, as would be the case if a mold with a smooth surface were immersed in latex and removed under the same conditions without a coating layer this would be pulled out again.
This is because water is immediately removed from the innermost layers of the latex film, so that they are somewhat solidified and adhere to the molding. After the moldings have been removed from the latex bath, they are kept in the air for some time in order to further expose the latex film to the dehydrating effect of the mold cover. Do you want. Produce rubber objects with a greater layer thickness or use different types of latex layers (e.g.
B. different colors), so the immersion. and drying process one or more times, being repeated, making sure that the molded body is always dipped into the latex as long as the latex film on the molded body has not yet completely solidified, so that the dehydrating layer through the inner partially dehydrated latex layers onto the new applied outer layer can act unhindered. For the times that come into consideration, reference points will be given below using an example.
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